[发明专利]可维护与性能修复的锂离子电池及其维修方法

说明书

本发明公开了一种可维护与性能修复的锂电池及其维修方法，所述锂电池主要由干电芯经入电池壳、盖帽组装、注入电解液、开口化成、封口、分容制成，所述干电芯由“正极片‑陶瓷隔膜‑负极片‑陶瓷隔膜”组合后经卷绕或层叠形成；解决了锂电池在使用过程中容易消耗电解液导致电池加快老化的问题，也解决了锂电池因消耗电解液后容易胀气而存在安全隐患的问题；经维护与性能修复的锂电池，不仅能多次恢复电池的初始电容量，翻倍延长锂电池的循环寿命，降低废旧电池更换的频率，减少资源浪费；而且还保证了锂电池在使用过程中的安全稳定性；同时，电池结构简单，制作和维护操作便捷，成本低廉。

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池技术领域，特别是涉及一种可维护与性能修复的锂电池及其维修方法。

背景技术

随着电动汽车时代悄然地到来，大势所趋之下，世界各国政府及各大汽车公司都在积极推动发展电动汽车技术的应用。电动汽车的核心就是电池，现有的电池体系中主要是锂离子电池，在其实际使用中，由有机碳酸酯类溶剂、及功能性添加剂组成的电解液在首次和后续正常的电池充放电过程中，电池极片伴随着SEI膜的不断生成和被破坏，随着充放电循环的进行，电池内累积的气体数量越来越多，造成电池内压上升，给电池的安全稳定性带来隐患。

随着体积的增大、能量的集聚、使用环境变恶劣，密封的电池因受损而产气引起爆炸的可能性及爆炸造成的危害程度也在增大，同时电池使用的时间越长，电池内部因电解液分解产生的气体越来越多，电解液含量减少，同时生成不稳定SEI膜厚度的增加，都会导致电池内阻增大，影响电池循环寿命。因此需要开发一种可以延长锂离子电池使用年限的长循环寿命的电池技术。

锂离子电池容量衰减的两个主要原因：一是因产气和界面副反应所引起的界面阻抗的增长；二是长时间循环使界面副反应消耗电解液，造成电解液的量减少甚至干涸。在第一种情况时，界面阻抗主要由SEI层覆盖电极表面沉积造成。基于此，需要找到一种有效的方法来降低电极表面SEI膜的厚度。SEI层主要物质为烷基碳酸锂，碳酸锂、氟化锂等。SEI层的这些物质中，一部份可以被相应的有机溶剂所溶解。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种可维护与性能修复的锂电池及其维修方法。

技术方案：

一种可维护与性能修复的锂电池，所述锂电池包括干电芯、电池壳、盖帽、电解液，由干电芯经入电池壳、盖帽组装、注入电解液、开口化成、封口、分容制成；在所述盖帽上、电池壳底部分别设置有两个密封结构；在所述盖帽上还设置有一个防爆阀。

优选，所述干电芯由“正极片-陶瓷隔膜-负极片-陶瓷隔膜”组合后经卷绕或层叠形成。

所述正极片：活性材料为磷酸亚铁锂、钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂中的一种；所述负极片：活性材料为中间相碳微球、人造石墨、钛酸锂、硅碳负极中的一种或多种的混合；所述陶瓷隔膜：为机械强度高、热稳定性强的陶瓷隔膜，隔膜厚度在20～60um之间；所述电解液：由LiPF6、LiBF4、LiBOB、LiBC2O4F2中的一种或多种与有机碳酸酯类溶剂、功能性添加剂组成；所述有机碳酸酯类溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯中一种或多种的混合；所述功能性添加剂为丁酸乙酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯、乙酸甲酯、丙酸甲酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯中一种或多种的混合。

在所述盖帽或电池壳底部设置有开口，开口内置固定连接有环型支撑凹口，所述环型支撑凹口内设置有密封螺栓，环型支撑凹口与密封螺栓螺纹连接，且在环型支撑凹口与密封螺栓设置有密封圈，构成所述密封结构；优选，所述密封螺栓顶部设有专用启闭的内六角槽（或多角槽），其下半部份为“螺牙丝扣”；所述密封圈以“环抱式”套在密封螺栓外；所述环型支撑凹口其内壁为与密封螺栓连接时匹配的“螺牙丝扣”。